В горах и на ледниках Антарктиды

Первая комплексная антарктическая экспедиция СССР (1955-1956 гг.) основала на берегах Антарктиды научную обсерваторию «Мирный». С тех пор каждый год в разные районы шестого континента отправлялись все новые и новые экспедиции. В 1988-1989 гг. в Антарктиде вела работу 34-я по счету смена наших полярников и действовали 8 зимовочных станций: «Молодежная», «Мирный», «Восток», «Новолазаревская», «Беллинсгаузен», «Ленинградская», «Русская», «Прогресс».

Советские полярники выполняли исследования в крайне суровых и труднодоступных районах. Через Центральную Антарктиду прошли маршруты научных санно-гусеничных походов. На геомагнитном полюсе в условиях самых низких на нашей планете температур воздуха вот уже три десятилетия действует станция «Восток».

Одним из наиболее значительных научных трудов является советский Атлас Антарктики, 2-е издание которого подготовлено к печати. Знакомясь с картами и статьями атласа, можно получить сведения о рельефе, геологическом строении, материковом оледенении и морских льдах, климате, геофизических процессах, растительности и животном мире, собственно, о всех компонентах природы южнополярного района. В атласе широко использованы материалы иностранных экспедиций.

Без преувеличения можно сказать, что за годы объединенного международного наступления на шестой материк антарктическими исследователями сделано во много раз больше, чем за все предыдущие этапы изучения этого континента. И темпы научных изысканий не снижаются.

Лед и камень

Сколько льда в Антарктиде? Увеличивается или сокращается оледенение шестого материка? Что находится под мощным ледниковым покровом - горные хребты, равнины или глубокие впадины? Перед началом МГГ уверенно на эти вопросы нельзя было ответить. Сейчас карты Атласа Антарктики дают достоверную, хотя и далеко не исчерпывающую информацию по ним. Рельеф поверхности ледникового покрова, основные черты подледного ложа ученым известны. Получены представления о строении и свойствах антарктических льдов, об их современном режиме, а также эволюции во времени.

Изучению рельефа антарктического ледникового покрова в немалой степени способствовали научные походы советских и зарубежных ученых в центральные внутриконтинентальные районы Антарктиды и исследования с применением аэрофотосъемки на побережье. При этом, помимо топографо-геодезических и геолого-географических изысканий, выполнялся комплекс геофизических работ, выявивший и основные особенности рельефа подледного ложа. Эти работы, как правило, весьма сложные и трудоемкие, в последние годы стали успешно проводиться с применением космических методов,

С главными чертами морфологии антарктического оледенения знакомит современная карта. На ней выделяется прежде всего гигантское ледниковое плато Восточной Антарктиды, достигающее в центральной части более 4000 м. Оно представляет собой снежную равнину. В центре ее располагаются советские станции «Восток», «Полюс недоступности», «Советская»*, а на окраине - американская «Амундсен- Скотт». Уклоны снежно-ледяной поверхности начинают ощущаться лишь в краевой части континента, резко возрастая вблизи самого побережья. Поперечный профиль восточноантарктического ледникового покрова представляет почти идеальную эллиптическую кривую.

Лед Антарктиды под влиянием собственной тяжести растекается из центральных возвышенных районов к периферии, и характер этого растекания подчиняется закону вязко-пластического течения. Только в тех местах, где мощности льда невелики, - чаще всего в прибрежных районах, - на характере ледникового рельефа нередко сказываются особенности подледного ложа. В результате наблюдается отклонение реальной ледниковой поверхности от расчетной эллиптической. Наиболее ярко такое отклонение заметно в районе гигантской меридиональной ложбины у 65° в. д. - Долины МГГ. Она прослеживается от берегов Земли Мак-Робертсона на сотни километров в глубь антарктического континента. Это колоссальное понижение в ледниковом покрове - следствие подледной депрессии коренного ложа. По Долине МГГ и ее продолжению - леднику Ламберта происходит усиленный отток льда из внутриконтинентальных районов к побережью.

Некоторые отклонения от эллиптической формы возникают не только в связи с влиянием коренного рельефа, они также вызываются особенностями распределения осадков, температурным режимом ледниковой толщи и т. д.

Рельеф ледникового покрова Западной Антарктиды более сложный. Здесь выделяются три самостоятельных куполовидных поднятия, значительно уступающие Восточно-антарктическому ледниковому плато и по размерам и по высоте.

Геофизические (сейсмические, гравиметрические, радиолокационные) наблюдения в санно-гусеничных походах, исследования ледникового покрова с самолета и из космоса позволили получить точные представления как о рельефе ледяной поверхности, так и подледном ложе и, следовательно, составить карту толщины ледникового покрова.

Максимальная толщина льда, известная в настоящее время, - 4500 м в Восточной Антарктиде (равнина Шмидта) и 4335 м в Западной Антарктиде.

Исследователей величайшего материкового оледенения Земли, естественно, интересовал не только рельеф его поверхности, но и внутреннее строение. До недавнего времени имелись сравнительно скудные данные по этому вопросу. С помощью шурфов и неглубоких буровых скважин были исследованы лишь самые верхние, в десятки и первые сотни метров, горизонты ледникового покрова, 8 основном слои снежно-фирновой толщи, которая в центральных районах достигала мощности около 100 м. Проникновение дальше в глубь антарктического ледника оказалось технически сложной задачей из-за меняющейся с глубиной текучести льда. Для бурения ледников было сконструировано оригинальное оборудование, в частности, стали применяться специальные термобуры.

В 1968 г. в Западной Антарктиде в районе станции «Бэрд» американскими буровиками была пройдена толща льда в 2164 м до коренного ложа. На советской станции «Восток» в центре Восточной Антарктиды также ведется бурение. Толщина ледника здесь гораздо больше около 4000 м. И климатические условия значительно более суровые. Бурение с переменным успехом продолжается многие годы. Удалось преодолеть большую часть расстояния до коренного ложа.

Извлеченный из буровой скважины керн дает информацию не только о внутреннем строении и режиме антарктического ледника, но и о прошлом нашей планеты. Мощная ледниковая толща формировалась из атмосферных осадков в течение многих десятков тысячелетий, и в древних слоях льда содержится богатый палеогеографический материал. Космическая пыль, продукты вулканических извержений и споры древних растений, занесенные сюда атмосферными потоками, - все это представляет огромный интерес для исследователя. Антарктический ледниковый покров - уникальный природный накопитель информации. Важно только суметь извлечь из ледникового керна все потенциально заключенные в нем сведения. И здесь на помощь приходят современные методы исследования.

Интересные данные о палеотемпературах и их эволюции в процессе накопления снежных осадков удалось получить, изучая соотношение стабильных изотопов кислорода (О¹⁸/О¹⁶) в образцах ледяного керна. Известно, что содержание О¹⁸ в выпадающем снеге зависит от температуры. Чем она выше, тем больше в снеге изотопа О¹⁸. Это позволяет не только выделять сезонные, зимние и летние слои, но и установить более продолжительные периодические вариации, вековые колебания климата. Исследования керна со станции «Восток», выполненные совместными усилиями ученых СССР и Франции, уже принесли важные научные результаты: получена кривая изменения температуры в Центральной Антарктиде за последние 150 тыс. лет.